Simulaciones Computacionales

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Capítulo 1
Simulaciones computacionales
1.1. Introducción
Actualmente la computadora ha sido usada como un laboratorio virtual para estu-
diar sistemas de muchas partículas a través de lassimulaciones computacionales. El objetivo
principal de las simulaciones es reproducir los resultados experimentales, ayudando a inter-
pretarlos. La aplicación más común de las simulacionescomputacionales es la de predecir
las propiedades de los nuevos materiales. Una gran cantidad de técnicas de simulaciones
han sido desarrolladas a través de los años, siendo las más relevantes la dinámicamolecular
y Monte Carlo.
El método de Monte Carlo es estocástico, se desarrolla sobre un número …jo de
moléculas N mantenidas a una temperatura constante T en un volumen V . En contraste
con el métodode Monte Carlo, el método de dinámica molecular es determinista: una vez
conocidas las posiciones y velocidades del sistema, el estado del sistema puede ser predicho
en cualquier tiempo futuro opasado y puede desarrollarse en diferentes ensambles[10].
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La dinámica molecular es una tácnica donde la evolución en el tiempo de un
conjunto de partículas interactuando es seguida por laintegración de sus ecuaciones de
movimiento, es usada en el estudio de polymeros, sólidos, biomoléculas, dinámica de ‡uidos,
transisiones de fase, entre otros más. [1].Los sistemas estudiados con dinámicamolecular
son muchos ordenes de magnitud más pequeños que los encontrados en la naturaleza.
Una de las principales ventajas de las simulaciones de dinámica molecular sobre
otros métodos como MonteCarlo, es que es posible estudiar propiedades termodinámi-
cas y propiedades dependientes del tiempo como coe…cientes de transporte y funciones de
correlación[2], además la dinámica molecular evalúae…cientemente propiedades como ca-
pacidad calorí…ca, compresibilidad y propiedades interfaciales.
La información generada por las simulaciones de dinámica molecular a nivel mi-
croscópico,...